M. Bredt

First clinical realization of continuous monitoring of liver microcirculation after transplantation by thermodiffusion

Abstract  To date, no method is available for the continuous long‐term monitoring of liver microcirculation in patients. Experimentally, thermodiffusion has been validated in the quantification of hepatic per‐fusion. In an attempt to investigate the practicability of thermodiffusion technology in patients after liver transplantation thermodiffusion probes were inserted into the graft in seven patients during liver transplantation. Continous monitoring started intraoperatively and was performed until day 7, when the probes were extracted transcutane‐ously. No probe‐related complications (i. e., hemorrhage, infection) were observed. In four patients with normal graft function, liver perfu‐sion recovered within 12 h from the intraoperative reduction to a range between 85 and 93 ml/100 g per min. In contrast, primary graft failure (n= 1) was characterized by a constant decrease of hepatic perfusion (< 50 ml/100 g per min). In prolonged reperfusion injury (n= 1), a second peak of transaminases was paralled by an impairment of liver microcirculation. In one patient, rejection on day 7 was preceded by a drop in hepatic perfusion 48 h earlier. Thus, thermodiffusion is a safe and reliable method for the continuous quantification of liver micro‐circulation after transplantation in patients. Measurements are reproducible for at least 7 days. Changes in hepatic perfusion during postoperative complications can be detected. The characteristics of micro‐circulatory disorders will have to be defined in a larger number of patients.

Validation of endothelin (ET) immunoreactivity in human bile by HPLC. Comparison of biliary ET concentration in liver transplant recipients with values obtained during cholecystectomy.

Abstract  High endothelin (ET) concentrations were recently detected in human bile after ortho‐topic liver transplantation (OLT). In the present study we compared biliary ET/big‐ET levels measured by radioimmunoassay (RIA) in liver graft recipients (n= 37) with levels measured in non‐transplant patients during cholecystectomy (n= 38) to clarify the influence of transplantation on the levels of biliary ET pep‐tides. HPLC elution profiles of biliary ET were analyzed for characterization of ET peptide composition and validation of RIA analysis in bile extracts. Mean ET/big‐ET levels in the common bile duct after OLT were significantly elevated (ET, 20.9 ± 15; big‐ET, 39.2 ± 19 fmol/ml) compared to levels in non‐transplant patients (ET, 5.7 ± 4.9; big‐ET, 12 ± 8 fmol/ml). Highest ET/big‐ET levels were measured in the gall bladder during cholecystectomy (ET, 61.7 ± 41; big‐ET, 75 ± 28 fmol/ml). ETand big‐ET levels were correlated by linear regression. HPLC analysis reveals the presence of high levels of ET/big‐ET in human bile. Biliary ET mostly represents ET‐I. High biliary ET levels after OLT appear to be derived from active endothelial secretion and probably reflect hepatic endothelial stress after preservation/ reperfusion. High biliary ET levels could be involved in the mediation of functional cholestatic syndromes after OLT.

TNF-α und Endothelin Konzentrations-Kinetik während normothermer Leberischämie und Reperfusion — Hinweise auf eine potentiell protektive Funktion erhöhter TNF-Spiegel

Das Peptid Endothelin (ET) hat unter den endothelialen Faktoren, die eine Vasokonstriktion auslosen konnen, die weitaus starkste Potenz. Eine Synthese von ET ist auch in der Leber nachgewiesen. ET wirkt uber spezifische Rezeptorbindung auf unterschiedliche Leberzellkompartimente, kann eine Ito-Zell-Konstriktion in vitro induzieren und besitzt somit uber die Beeinflussung der sinusoidalen Durchmesser auch eine potentiell regulative Funktion auf die Lebermikrozirkulation [1]. Hypoxie und Ischamie sind sehr starke ET-Synthese-stimulierende Faktoren. Nach ischamischer Leberschadigung wird auch eine TNF-Freisetzung z.B. aus aktivierten Kupffer-Zellen beschrieben [2]. TNF-α kann ebenfalls die ET-Synthese induzieren, andererseits uber die Induktion der induzierbaren NO-Synthase (iNOS) aber auch eine hepatische NO-Freisetzung stimulieren. NO wirkt sehr stark vasodilatierend und antagonisiert potentiell ET-Effekte in-vivo. TNF-Applikation fuhrt zudem zum Verlust der ET-induzierten Ito-Zell-Konstriktion. Diese Faktoren scheinen integriert die Mikrozirkulation zu beeinflussen [3, 4]. Ausmas und pathogenetischer Stellenwert einer mit Leberischamie/Reperfusion assoziierten ET-/TNF-Freisetzung sind jedoch kontrovers. Eine Klarung der Zusammenhange ist fur die Fortentwicklung hepatoprotektiver Konzepte bedeutungsvoll.

Perioperative Mikrozirkulation des Nierenkortex als Determinante der Transplantatfunktion bei Patienten

Die primare Transplantatfunktion nach Nierentransplantation erfordert eine ungestorte Organdurchblutung. Ischamie-/Reperfusionsschaden, mechanische Obstruktion der Nierengefase durch Thromben, Intimadissektion oder externe Kompression und akute Rejektion sind schwerwiegende Komplikationen in der fruhen postoperativen Phase, die durch unterschiedliche Mechanismen eine Verminderung der Mikrozirkulation und demzufolge eine Transplantatdysfunktion bewirken. Eine postoperativ verzogerte Nierenfunktion geht mit einer schlechten Transplantat- und Patientenuberlebensrate einher [1]. Die fruhzeitige Erfassung einer renalen Perfusionsstorung konnte ein schnelleres Einleiten therapeutischer Masnahmen ermoglichen und somit die Langzeitprognose entscheidend beeinflussen. Die Thermodiffusion ist eine geeignete Methode zur Quantifizierung der Mikrozirkulation. Ein neuartiges Sondenmessystem, das ohne die Notwendigkeit einer initialen „no-flow“-Kalibrierung funktioniert, hat sich im experimentellen Modell als valides Verfahren zum kontinuierlichen Monitoring der renalen und hepatischen Perfusion erwiesen und wurde bereits zum Monitoring der Leberperfusion nach klinischer Transplantation eingesetzt [2, 3].